Животна средина: Шта су биљке рудари и како помажу очувању планете

Уместо пијука и чекића користе корење, маска за дисање им не треба јер имају листове, а на месту где би људи под земљом носили шлем обично се шире шарени цветови.

Биљке рудари расту на земљишту пуном тешких метала које би за многе друге врсте било смртна пресуда.

Из такве подлоге ваде елементе попут никла, који се потом користе у индустрији, у процесу названом фиторударење.

Тако чисте земљиште, а могу и да задржавају загађујуће материје да се не шире.

„Свети грал фиторударења је вађење метала из рудничког отпада, односно јаловине, и из отпада насталог у индустријским процесима", каже Томица Мишљеновић са Биолошког факултета у Београду.

Иако не постоји назнака да ће ове биљке моћи да замене класично рударење, оне вишеструко помажу очувању животне средине.

У свету постоји око 700 врста, а неке од њих расту у западној и централној Србији, где су велике површине земљишта богате тешким металима.

У чему је њихова тајна

Биљке рудари, које научници стручно називају „металофите", прилагођавају се подлози испуњеној високим концентрацијама никла, арсена, кадмијума и кобалта.

Неке од њих испуштају у земљу једињења којима везују метале и спречавају њихово усвајање, друге их упијају у корену.

Постоји и група која вуче метале у надземне делове и задржава их, а међу њима се издвајају такозвани хиперакумулатори.

Они упијају метале чија је концентрација од 100 до 1.000 пута већа у односу на ону у биљкама на стаништима неоптерећеним овим елементима, објашњава Ксенија Јаковљевић са Института за биолошка истраживања „Синиша Станковић".

Још није у потпуности јасно како су развиле ову способност, па научници разматрају неколико хипотеза, каже Томица Мишљеновић.

„Једна од најприхваћенијих је да их таложење метала штити од биљоједа и инфекција бактеријама и гљивицама."

Мишљеновић је са колегама учествовао у експерименту - гајили су биљке рударе у земљишту са високим концентрацијама никла и оном у којем готово да га није било.

Потом су их намерно заразили бактеријама.

„Код биљака које су расле у подлози са никлом није се развила болест и њихови листови су били здрави, а на оним гајеним у земљи без никла почели су да пропадају за три, четири дана.

„Да ли је за то заслужан елемент који акумулирају или нека друга једињења која настају због хиперакумулације отворено је питање", указује он.

Шта је фиторударење?

Начичкани жути цветови пробијају се између оштрог камења са обе стране пута ка Златибору, једне од највећих планина у Србији.

Жбунаста биљка налик млечикама, латинског назива Оdontarrhena muralis, редак је призор живота у овом огољеном пределу засићеном високим концентрацијама метала које не дозвољавају другим врстама да се развију.

Њена рођака, сличног изгледа и назива Оdontarrhena chalcidica, недавно је засађена на 100 хектара у Грчкој како би вадила никл којим ће се снабдевати једна француска челичана.

Пошто биљке упију метал, оне се суше и потом спаљују.

Из пепела се вади никл или синтетишу његове соли.

„Ово је мање исплативо од класичног рударења, али доноси довољно профита да процес може да буде одржив", каже Драгана Ранђеловић са Института за технологију нуклеарних и других минералних сировина.

До сада се највише одмакло у фиторударењу никла, а истражују се могућности и за друге елементе, каже Ранђеловић.

„Када се пронађе биљка која хиперакумулира одређени елемент и може да пречисти земљиште, тражи се одговор шта радити са њеном биомасом.

„Како може да се искористи на економски оптималан начин? За неке врсте знамо, а за неке је то нерешено питање", указује она.

Чистачи

„Рударећи" чисте земљиште тако да у будућности на њему могу да расту и друге биљке.

Да ли то значи да би могле да очисте подручја загађена људским активностима, попут јаловишта?

Одговор није толико једноставан, судећи по одговорима истраживача.

Загађене површине углавном садрже различите метале и једињења, док већина биљки рудара може да упије само једну или две врсте.

„Хиперакумулација метала је редак феномен, што значајно отежава проналажење одговарајуће биљне врсте.

Врста треба да буде „природна за средину да не би постала инвазивна и почела да угрожава 'домаћу' флору".

„Важно је и да поседује значајну надземну биомасу, да би се обезбедило извлачење већих количина метала или металоида", објашњава Ксенија Јаковљевић.

Чак и ако би се све коцкице сложиле, фиторударење може да траје деценијама ако је земљиште загађено конвенционалним рударењем, наглашава.

Ипак, последњих година се узгајају биљке на јаловиштима, међутим, постоје - у рудницима у Новој Каледонији и на Борнеу користе хиперакумулаторе никла, каже Томица Мишљеновић.

За многе елементе, међу којима је и литијум, до сада нису откривене биљке које би могле да их упију у екстремно високим концентрацијама.

Наћи биљке које усвајају метале није једноставно, лакше је открити врсте које могу да ограниче загађење, објашњава Мишљеновић.

„Биљке које су толерантне на екстремне услове често имају моћно корење којим везују земљиште спречавајући разношење загађења.

„Загађујуће материје и даље су ту, али не мигрирају у дубље слојеве и не загађују воду или околину", каже.

ББЦ на српском је од сада и на Јутјубу, пратите нас ОВДЕ.

Биљке рудари користе се и да покупе метале који се таложе током пољопривредне производње.

На пиринчаним пољима у Азији сади се посебна врста папрати која из земљишта купи велике количине арсена настале услед обрађивања.

Друге врсте металофита користе се у виноградима где је земљиште веома оптерећено бакром због употребе пестицида, плавог камена, који штити воће од гљивица, објашњава Ксенија Јаковљевић.

„Иако је бакар есенцијални елемент за биљке, са улогом у фотосинтези, дисању, метаболизму азота и угљеника, високе концентрације доводе до смањеног раста подземних и надземних делова биљака", каже.

Хиперакумулатори бакра усвајају овај елемент у високим концентрацијама и смањују токсичност земљишта, те винова лоза може несметано да расте, објашњава.

Међутим, не постоји много биљака способних да „упију" бакар, посебно у Европи, па ова пракса није раширена.

Будућност фиторударења

Пажња истраживача у Србији усмерена је ка тражењу одговора које би биљке имале могућност хиперакумулације, на који начин и зашто усвајају велике концентрације метала.

„Хипотетички, ако се идентификују механизми који омогућавају биљкама да толеришу или хиперакумулирају одређене елементе, то би могло да се искористи у генетичком инжењерингу за добијање биљака које би биле ефикасније.

„Оваква истраживања су важна јер померају границе индустријског развоја и биотехнологије", каже Мишљеновић.

Извесније је, верује, да се фиторударење користи у Србији у подручјима природно богатим металима.

„Из оваквих подручја, уз помоћ биљака, можемо да извлачимо никл, добијајући и одређене количине енергије, у одрживом процесу који би укључио и локалну заједницу и њихово познавање пољопривредне производње.

„После одређеног времена, када подручје престане да буде исплативо за добијање никла, остаје земљиште за конвенционалну пољопривреду", каже.

Драгана Ранђеловић објашњава да је фиторударење у Србији за сада ограничено на лабораторијска истраживања, док је санирање загађених површина металофитима ограничено на ретке пилот пробе.

„Фиторударење је једна од алтернатива биотехнологије, којом можемо да санирамо површине које су природно или због људских активности пуне метала.

„Овај процес не нуди брз профит, захтева време и стрпљење, али је ефикасан и омогућава да се тако пречишћене површине касније користе."

Пратите нас на Фејсбуку, Твитеру, Инстаграму, Јутјубу и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на [email protected]